STM32F103 ADC注入通道不支持DMA原因

STM32F103系列微控制器中的ADC注入通道确实不支持DMA传输，这是由其硬件架构和设计目标决定的。主要原因如下：

1. 设计定位与优先级不同：

   • 规则通道： 设计用于常规、顺序或扫描模式的数据采集。它们通常处理多路信号，需要高效地将批量数据传输到内存，这正是DMA的强项。规则通道转换完成事件（EOC）可以触发DMA请求。

   • 注入通道： 设计为高优先级、可抢占式的通道。它们用于在紧急事件（如过压、过流、定时器触发、外部中断）发生时，立即打断正在进行的规则通道转换，插入一个或多个通道的转换。其核心目标是低延迟响应，而不是批量数据传输。注入通道转换完成事件（JEOC）只能触发中断，不能触发DMA请求。

2. 硬件架构限制：

   • STM32F103的ADC模块内部结构明确规定，只有规则通道组转换完成时，才会产生一个DMA请求信号（如果DMA已使能）。

   • 注入通道组没有连接到DMA控制器的硬件路径。 当注入通道转换完成时，它只能设置JEOC（注入通道转换结束）标志位并产生中断（如果使能），但没有任何机制让这个事件去触发DMA控制器启动一次传输。

3. 响应方式的需求：

   • 注入通道通常用于需要立即软件响应的关键事件。例如，在电机控制中检测到过流时，注入通道转换完成产生中断，中断服务程序（ISR）可以立即读取注入通道数据寄存器（ADC_JDRx）并采取紧急措施（如关闭PWM）。这种场景下，中断的低延迟响应比后台DMA传输更重要。

   • DMA传输虽然不占用CPU，但它本身有一定的配置和仲裁延迟。对于需要“立即行动”的关键安全事件，等待DMA传输完成后再由CPU处理可能不够快。

4. 数据量与处理方式：

   • 规则通道通常配置为转换多个通道（甚至循环扫描），每次转换完成都触发一次DMA，将单个数据点传输到内存数组。这避免了CPU频繁被中断。

   • 注入通道一次转换通常只涉及1到4个通道（取决于ADC）。数据量很小，在中断服务程序中直接读取这少数几个ADC_JDRx寄存器对CPU的开销非常有限。使用DMA来传输这1-4个字节的数据，其设置和启动的开销相对于直接读取寄存器来说可能并不划算，甚至可能更慢。

5. 工作流程的复杂性：

   • 注入通道的抢占特性使得其转换时机不确定（可能在任何规则通道转换期间被触发）。如果支持DMA，需要设计更复杂的机制来处理DMA传输的同步、可能的冲突（如注入DMA请求打断了正在进行的规则通道DMA传输）以及确保数据存储位置的正确性（注入数据放在哪里？如何与规则数据区分？）。硬件上不支持DMA简化了这个问题，强制要求软件在中断中处理注入数据，逻辑更清晰可控。

总结：

STM32F103 ADC注入通道不支持DMA，根本原因是其设计目标和硬件架构决定的：

• 核心目标： 实现最低延迟的、可抢占的高优先级转换，服务于需要立即软件响应的关键事件。

• 实现方式： 硬件上只提供JEOC中断信号，不提供触发DMA请求的机制。

• 适用场景： 数据量小，在中断中直接读取寄存器效率足够且响应最快。

• 简化设计： 避免了因注入通道的异步抢占特性带来的DMA管理复杂性。

因此，如果你需要在STM32F103上使用注入通道，就必须在注入转换完成中断服务程序（ISR）中手动读取ADC_JDR1, ADC_JDR2, ADC_JDR3, ADC_JDR4寄存器来获取转换结果。对于需要DMA的批量数据传输场景，应使用规则通道。如果应用既需要注入通道的抢占特性，又需要将注入数据通过DMA传输（例如记录多次注入事件），则需要在注入中断中手动将数据写入一个缓冲区（或队列），然后启动一个独立的（非ADC触发的）DMA传输或由另一个事件（如定时器）触发的DMA来搬运这个缓冲区。但这会增加软件复杂性和一定的延迟。